Αποτελέσματα που παράγονται από κώνους Dirac, μπορεί να οδηγήσουν σε νέους τύπους αισθητήρων και οπτικών συσκευών

image_1

Ο κώνος Dirac, που ονομάστηκε προς τιμή του Βρετανού φυσικού Paul Dirac, που ξεκίνησε ως ιδέα στη σωματιδιακή και υψηλής ενέργειας φυσική, πρόσφατα έγινε σημαντικός στο τομέα της έρευνας της φυσικής συμπυκνωμένης ύλης και της επιστήμης των υλικών. Έκτοτε έχει χρησιμοποιηθεί για την περιγραφή των πτυχών του γραφενίου, μιας δισδιάστατης μορφής άνθρακα, κάτι που υποδηλώνει την δυνατότητα εφαρμογής του σε διάφορους τομείς.

Τώρα φυσικοί του τεχνολογικού ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) έχουν βρει ένα άλλο ασυνήθιστο φαινόμενο που παράγεται από τον κώνο Dirac: Μπορεί να δημιουργήσει ένα φαινόμενο που περιγράφεται ως ένα «δακτυλίδι εξαιρετικών σημείων». Αυτό συνδέει δύο τομείς της έρευνας στο πεδίο της φυσικής και μπορεί να έχει εφαρμογές στη κατασκευή ισχυρών λέιζερ, οπτικούς αισθητήρες ακριβείας και άλλες συσκευές. Η έρευνα τους δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Nature.

Ένα «εξαιρετικό σημείο», είναι ένα ιδιόμορφο φαινόμενο, μια ασυνήθιστη κατηγορία φυσικών συστημάτων που μπορεί να οδηγήσει σε φαινόμενα που έρχονται σε αντίθεση με τη διαίσθηση ή τις προσδοκίες της κοινής λογικής αλλά πραγματικά ωστόσο. Για παράδειγμα, γύρω από αυτά τα σημεία, αδιαφανή υλικά μπορεί να φαίνονται πιο διαφανή, και το φως μπορεί να μεταδοθεί μόνο προς μία κατεύθυνση. Ωστόσο, η πρακτική χρησιμότητα των ιδιοτήτων αυτών περιορίζεται από την απώλεια απορρόφησης των υλικών αυτών.

Οι ερευνητές του ΜΙΤ χρησιμοποίησαν ένα νανοϋλικό που ονομάζεται κρύσταλλος φωτονίου για την παραγωγή του δακτυλιδιού εξαιρετικών σημείων. Αυτό το νέο δακτυλίδι είναι διαφορετικό από άλλα που μελετήθηκαν από άλλες ομάδες, καθιστώντας το πιο πρακτικό, δήλωσαν οι ερευνητές. Το φαινόμενο αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει τη δημιουργία νέων ειδών οπτικών συστημάτων με καινοτόμα χαρακτηριστικά, πρόσθεσαν στη συνέχεια.

«Το σύστημά μας θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη κατασκευή πιο ισχυρών laser αλλά και για ανιχνευτές υψηλής ακρίβειας για βιολογικές ή χημικές ύλες, λόγω της ακραίας του ευαισθησίας», δήλωσε ο Chia Wei Hsu, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Παραπομπές

Η μελέτη – Spawning rings of exceptional points out of Dirac cones

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *